بررسی محتوای آب مجازی و شاخص‌‌های بهره‌وری آب کشاورزی در محصولات زراعی (مطالعة موردی: شهرستان دهلران استان ایلام)

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموختة کارشناسی ارشد، گروه هیدرولوژی و منابع آب، دانشکدة علوم آب و محیط ‌زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 دانش‌آموختة کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، دانشکدگان ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 استاد، گروه مهندسی آب، دانشکدة علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

چکیده

با توجه به محدودیت منابع آبی در کشور، بهره‌برداری بهینه از منابع آب جهت دست‌یابی به امنیت غذایی و توسعة پایدار بخش کشاورزی ضروری است. یکی از تمهیدات لازم برای بهره‌برداری بهینه از منابع آب، برآورد محتوای آب مجازی و بهره‌وری فیزیکی و اقتصادی آب محصولات کشاورزی است. این پژوهش به‌منظور برآورد محتوای آب مجازی و بهره‌وری فیزیکی و اقتصادی آب محصولات زراعی (گندم، جو، ذرت دانه‌ای، کلزا، گوجه‌فرنگی، خیار، هویچ، خربزه، هندوانه و کنجد) شهرستان دهلران انجام شد. محتوای آب مجازی محصولات زراعی از مجموع آب مجازی سبز، آبی، خاکستری و سفید برآورد شد. شاخص‌‌های عملکرد به‌ازای واحد حجم آب آبیاری (CPD)، ارزش ناخالص به‌ازای واحد حجم آبیاری (BPD)، ارزش خالص به‌ازای واحد حجم آبیاری (NBPD) و ارزش هر واحد آب مجازی (UWV) برای محاسبة میزان بهره‌‌وری فیزیکی و اقتصادی آب محصولات مذکور در سال زراعی 1401-1400 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که محتوای آب مجازی برای محصول کنجد با 99/6 مترمکعب بر کیلوگرم بیش‌ترین مقدار و برای محصول خربزه با 29/0 مترمکعب بر کیلوگرم کم‌ترین مقدار دارد. میزان شاخص CPD برای محصولات خیار و خربزه با 45/5 کیلوگرم بر مترمکعب بیش‌ترین مقدار و برای محصول کنجد با 22/0 کیلوگرم بر مترمکعب کم‌ترین مقدار دارد. میزان شاخص BPD با 19/0 میلیون ریال بر مترمکعب برای محصولات خیار و جو بیش‌ترین مقدار و برای محصولات گوجه‌فرنگی و ذرت‌دانه‌ای با 09/0 میلیون ریال بر مترمکعب کم‌ترین مقدار دارد. میزان شاخص NBPD به‌ترتیب برای خیار و کنجد با مقادیر 11/0 و 10/0 میلیون ریال بر مترمکعب حداکثر مقدار و برای گوجه‌فرنگی و کلزا با 04/0 میلیون ریال بر مترمکعب حداقل مقدار دارد. هم‌چنین، میزان شاخص UWV برای محصول خیار با 12/0 میلیون ریال بر مترمکعب حداکثر مقدار و برای محصولات گندم، جو، کلزا و کنجد با 06/0 میلیون ریال بر مترمکعب حداقل مقدار دارد. بنابراین، خیار دارای بیش‌ترین بهره‌وری فیزیکی و اقتصادی آب است و کشت آن باعث بهره‌برداری بهینه از منابع آب می‌شود. کلزا کم‌ترین بهره‌وری فیزیکی و اقتصادی آب را دارد و بهتر است از الگوی کشت شهرستان دهلران حذف شود و کاشت محصولاتی با حداکثر بهره‌وری اقتصادی آب جایگزین آن‌ شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Ababaei, B., & Etedali, H.R. (2014). Estimation of water footprint components of Iran’s wheat production: Comparison of global and national scale estimates. Environmental Processes, 1(3), 193-205. doi:10.1007/s40710-014-0017-7
Abbasi, F., Sohrab, F., & Abbasi, N. (2017). Evaluation of irrigation efficiencies in Iran. Irrigation and Drainage Structures Engineering Research, 17(67), 113-120. doi:10.22092/aridse.2017.109617. [In Persian]
Ahmadi, A. (2020). The need to pay attention to the agricultural capacities of Dehloran County/Allocation of credit to untangle the problems of the agricultural sector. Shabestan News Agency http://shabestan.ir/detail/News
/984558
. [In Persian]
Ahmadpari, H., Shokoohi, E., Mohammadi-Lalabadi, N., Safavi-Gerdini, M., & Ebrahimi, M. (2019). Assessment of potential evapotranspiration estimation methods in the Fasa region. Specialty Journal of Agricultural Sciences, 5(2), 56-66. https://sciarena.com/article/assessment-of-potential-evapotranspiration-estimation-methods-in-the-fasa-region
Akhavan, K., Kheiry, M., Ahmadpari, H., Abbasi, S., & Kalateh, F. (2023). Investigating virtual water content and physical and economic water productivity indicators in crops (Case study: Moghan irrigation network, Ardabil Province). Water and Soil Management and Modelling, 3(3), 277. 295. doi:10.22098/mmws.2023.11899.1186. [In Persian]
Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration-guidelines for computing crop water requirements-FAO Irrigation and drainage paper 56. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), Rome, 300(9), D05109. https://www.fao.org/3/x0490e/x0490e00.htm
Asadi, H., Mahmoodi, M., & Zare, S. (2022). Determining profitability and the economic productivity of agricultural water in crop production. Iranian Journal of Irrigation & Drainage, 15(6), 1404-1411. dor:20.1001.
1.20087942.1400.15.6.14.4
. [In Persian]
Babaee, M., Shokat-Naghadeh, A., Ahmadpari, H., & Nabi-Jalali, M. (2019). Comparison of different methods with lysimeter measurements in estimation of rice evapotranspiration in Sari Region. Revista Ingenieria UC, 26(2), 175-184. https://www.redalyc.org/journal/707/70760276006/html/
Baghbanyan, M., Emamverdi, G., Ghaderzadeh, H., Damankeshideh, M., & Aminrashti, N. (2020). A survey on virtual water and sustainable productivity indices of agricultural water in major agricultural crops (A case of Saqqez city, Kurdistan Province). Iranian Journal of Irrigation & Drainage, 14(3), 1046-1054. dor:20.1001.1.20087942.1399.14.3.26.3.[In Persian]
Bayat, M.A., & Babazadeh, H. (2014). Evaluation of water use productivity indicators in the main agricultural products of Iran. Journal of Water Sciences Research, 6(1), 17-29. https://jwsr.stb.iau.ir/article_532825.html
Bazrafshan, O., Yahyazadeh, M., Jamshidi, S., & Zamani, H. (2022). Spatial prioritization of tomato cultivation based on water footprint, land productivity, and economic indices. Irrigation and Drainage, 71(5), 1363-1378.‏ doi:10.1002/ird.2725
Bazrafshan, O., Ramezani Etedali, H., Moshizi, Z.G. N., & Shamili, M. (2019a). Virtual water trade and water footprint accounting of Saffron production in Iran. Agricultural Water Management, 213, 368-374. doi:10.1016/j.agwat.2018.10.034
Bazrafshan, O., Vafaei, K., Ramezani Etedali, H., Zamani, H., & Hashemi, M. (2023). Economic analysis of water footprint for water management of rain-fed and irrigated almonds in Iran. Irrigation Science, 42, 115-133.‏ doi:10.1007/s00271-023-00861-y
Bazrafshan, O., Zamani, H., Ramezani Etedali, H., & Dehghanpir, S. (2019b). Assessment of citrus water footprint components and impact of climatic and non-climatic factors on them. Scientia Horticulturae, 250, 344-351. doi:10.1016/j.scienta.2019.02.069
Binesh, S., Ahmadpari, H., Shayegh, E., Masoumi, M., & Vakili Tajareh, F. (2020). Preparation of spatial distribution maps of saffron water requirement in Kermanshah Province. International Journal of Engineering and Technology (IJET), 12(2), 321-336. doi:10.21817/ijet/2020/v12i2/201202118
Chapagain, A.K., Hoekstra, A.Y., & Savenije, H.H. (2006). Water saving through international trade of agricultural products. Hydrology and Earth System Sciences, 10(3), 455-468. doi:10.5194/hess-10-455-2006
El-Marsafawy, S.M., & Mohamed, A.I. (2021). Water footprint of Egyptian crops and its economics. Alexandria Engineering Journal, 60(5), 4711-4721. doi:10.1016/j.aej.2021.03.019
Farshi, A.A., Shariati, M.R., Jarollahi, R., Ghaemi, M.R., Shahabifar, M., & Tavallaei, M.M. (1997). An estimate of water requirement of main field crops and orchards in Iran, Agricultural plants. Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Human Resource Education and Equipment, Agricultural Education Publication: Soil and Water Research Institute, Karaj, Iran. https://lib.kmu.ac.ir/site/catalogue/
73287?_afPfm=-ieay14nk
. [In Persian]
Gholamhoseini, M., Asadi, H., & Davoodi, M.H. (2022). Determining the physical and economic efficiency of water and nitrogen in sesame production. Iranian Journal of Irrigation & Drainage, 16(4), 841-851 dor:20.1001.1.20087942.1401.16.4.12.5. [In Persian]
Hekmatnia, H., Hosseini, S. M., & Safdari, M. (2020). Determination and assessment of green, blue and gray water footprints in the international trade of agricultural products of Iran. Iranian Journal of Irrigation & Drainage, 14(2), 446-463. dor:20.1001.1.20087942.1399.14.2.9.4. [In Persian]
Jaberi, S., M. Ghoochani, O., & Ghanian, M. (2019). Examining the attitude and tendency of farmers toward participation in the establishment of WUAs in Dehloran township. Co-Operation and Agriculture, 8(29), 109-133. dor:20.1001.1.27835464.1398.8.29.5.2. [In Persian]
Jozi, S.A., Moradi Majd, N., & Malek Mirzaee, F. (2019). Ecological capability evaluation in Dehloran for ecotourism development. Environmental Researches, 9(18), 27-40  dor:20.1001.1.20089597.1397.9.18.29.8. [In Persian]
Mehla, M.K., Kothari, M., Singh, P.K., Bhakar, S.R., & Yadav, K.K. (2022). Assessment of water footprint for a few major crops in Banas River Basin of Rajasthan. Journal of Applied and Natural Science, 14(4), 1264-1271. org:10.31018/jans.v14i4.3896
Mekonnen, M.M., & Hoekstra, A.Y. (2011). The green, blue and grey water footprint of crops and derived crop products. Hydrology and Earth System Sciences, 15(5), 1577-1600. doi:10.5194/hess-15-1577-2011
Mirzaei, A., Ali Karami, N., & Azarm, H. (2020). Prioritizing the cultivation of crops based on the economic productivity of water in Dehloran County. The 10th National Conference on Environment, Energy and Sustainable Natural Resources, Tehran, Iran. https://civilica.
com/doc/1040198. [In Persian]
Mobaraki, M., & Mobaraki, M. (2021). Investigation of water footprint, virtual water and water use of three groups of autumn and spring products, vegetables (tomatoes and potatoes), industrial (sugar beet) and fodder (fodder corn) in Isfahan. Water Engineering, 9(1), 89-102 https://jwe.shoushtar.iau.ir/article
_686789.html?lang=en
. [In Persian]
Mohamadi, E., Ahmadpari, H., Mohammadrezapour, O., Haghayeghi Moghadam, S.A., & Haghighatju. P. (2020). Investigation of virtual water status of livestock products in different countries. Journal of New Ideas in Science, Engineering and Technology, 4(2), 41-61.  https://civilica.com/doc/1621694. [In Persian]
Mohammadi-Kanigolzar, F., Daneshvar Ameri, J., & Motee, N. (2014). Virtual water trade as a strategy to water resource management in Iran. Journal of Water Resource and Protection, 6(2), 141-148. doi:10.4236/jwarp.2014.62019
Molareza Qassab, F., Abdeshahi, A., & Marzban, A. (2020). Determining the physical and economic productivity of agricultural water: The case of Dezful region. Agricultural Economics Research, 12(47), 49-72. dor:20.1001.1.20086407.1399.12.47.3.7. [In Persian]
Mwadzingeni, L., Mugandani, R., & Mafongoya, P. L. (2022). Socio-Economic factors and water footprint in smallholder irrigation schemes in Zimbabwe. Water, 14(13), 1-11. org:10.3390/w14132101
Noori, H., Ahmadpari, H., Mohamadi, E., Mokhizadeh, V., & Hosseinbor, K. (2020). A foucauldian analysis of "virtual water" concept in terms of sustainable agriculture and food security. 4th International Conference on Innovative Technologies in Science, Engineering and Technology, Istanbul, Turkey. https://civilica.com/doc/1126532
Parvaz, G., Rostaminya, M., & Alizadeh, H. (2018). Optimization of the cropping pattern using AquaCrop-GIS (case study: Dehloran plain, Ilam Province). Iranian Journal of Soil and Water Research, 49(4), 865-877 doi:10.22059
/ijswr.2017.242981.667770
. [In Persian]
Salamati, N., Moayeri, M., & Abbasi, F. (2023). Evaluation of physical and economic productivity of irrigation water in canola cultivation (Case study of Behbahan). Water and Soil Science, 33(3), 53 -74. doi:10.22034/ws.2021.49545.2454. [In Persian]
Shakari, H., Najarchi, M., Jaafarinia, R., Mokhtari, S., Alizadeh, H.A., & Rahmani, A. (2019). Evaluation of border irrigation and comparison with the WinSRFR model (case study on the downstream lands of the reservoir dam of Doyraj). Irrigation and Drainage Structures Engineering Research, 20(74), 139-152 doi:10.22092/idser.2018.120805.1305. [In Persian]
Tavakoli, A., Hokmabadi, H., Naderi Arefi, A., Hajji, A. (2022). Assessment of comparative advantage of agricultural crops in Semnan Province based on water productivity. Journal of Water and Soil Science, 25(4), 63-81  doi:10.47176/jwss.25.4.13162. [In Persian]
Zarei Ghorkhodi, A., Shahnazari, A., & Dadashi, P. (2022). Evaluation of water productivity indicators in the production of crops and garden in the west and center of Mazandaran Province and ranking of studies plains. Iranian Journal of Irrigation & Drainage, 16(3), 657-669. dor:20.1001.1.20087942.1401.16.3.14.5. [In Persian]
Zhang, C., McBean, E.A., & Huang, J. (2014). A virtual water assessment methodology for cropping pattern investigation. Water Resources Management, 28(8), 2331-2349. doi:10.1007/s11269-014-0618-y